Logic Analyzer im Einsatz
USB-Logikanalysatoren am PC mit Arduino, Raspberry Pi und Co
Published on 14. July 2023
176 pages
978-3-89576-564-3 (ISBN)
Description
Schritt-für-Schritt Anleitungen führen Sie in die Analyse moderner Protokolle von I2C, SPI, UART, RS-232, NeoPixel, WS28xx, HD44780 und 1-Wire Protokollen ein. Anhand von zahlreichen Experimentierschaltungen mit dem Raspberry Pi Pico, Arduino Uno und dem Bus Pirate üben Sie die praxisnahe Anwendung gängiger USB-Logikanalysatoren ein.
Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkentnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt.
Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden.
Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen.
Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches - im Bereich der digitalen Signale und Protokolle - ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.
Alle in diesem Buch vorgestellten Experimentierschaltungen wurden vollständig getestet und sind funktionsfähig. Die notwendigen Programmlistings sind enthalten, es sind keine besonderen Programmier- oder Elektronikkentnisse für diese Schaltungen notwendig. Es werden die Programmiersprachen MicroPython und C mit den Entwicklungsumgebungen Thonny und Arduino IDE eingesetzt.
Dieses Buch verwendet mehrere Modelle flexibler und weit verbreiteter USB-Logikanalysatoren und zeigt die Stärken und Schwächen jeder Preisklasse. Sie werden kennenlernen, welche Kriterien für Ihre Arbeit wichtig sind und in der Lage sein, das für Sie passende Gerät zu finden.
Egal ob Arduino, Raspberry Pi oder Raspberry Pi Pico: Die abgebildeten Beispielschaltungen ermöglichen einen schnellen Start in die Protokollanalyse und können auch als Grundlage für eigene weitere Experimente dienen.
Sie werden alle wichtigen Begriffe und Zusammenhänge kennenlernen, eigene Experimente durchführen, selbstständig Protokolle analysieren und nach der Lektüre dieses Buches - im Bereich der digitalen Signale und Protokolle - ein umfassendes Wissen aufgebaut haben.
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07/2023
1st Edition
Elektor
€39.80
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"Ich bin ein Elektroniker und habe im beruflichen Umfeld, aber auch privat, viel mit Elektronik gearbeitet: analoge und digitale Roboter, Computer, Amateurfunk, Schaltungsdesign und Platinenlayouts, Mikrocontroller... Viel gelötet und eine Menge Fehler gesucht, habe viele Dinge repariert durch die Strom fließt, und bin auch öfters mal dabei gescheitert. Doch ich habe schon immer Spaß daran gehabt, meine Erfahrungen festzuhalten und mein Wissen weiterzugeben."
Jörg Rippel
Jörg Rippel
Content
- Logic Analyzer im Einsatz
- Alle Rechte vorbehalten.
- Inhaltsverzeichnis
- Vorwort
- 1 Was man über einen Logikanalysator wissen muss
- 1.1 Was ist ein Logikanalysator?
- 1.1.1 Welche Software benötigt ein Logikanalysator?
- 1.1.2 Ist ein einfacher Logikanalysator ausreichend?
- 1.2 Wofür brauche ich einen LA?
- 1.3 Was macht den Logikanalysator besonders?
- 1.4 Was ist ein Logikanalysator nicht?
- 1.5 Wie schließt man einen Logikanalysator an?
- 1.6 Was kostet ein Logikanalysator?
- 1.6.1 Die günstigen Modelle
- 1.6.2 Die mittlere Preisstufe
- 1.6.3 Das hochpreisige Segment
- 2 Die Auswahl eines Logikanalysators
- 2.1 Kriterien und Spezifikationen für die Auswahl
- 2.2 Die Bandbreite und Abtastrate
- 2.3 Logik-Pegel und Threshold-Voltage
- 2.3.1 Was sind Logik-Pegel?
- 2.3.2 Was ist eine Threshold-Voltage?
- 2.3.3 Wie interpretiert ein Logikanalysator Signale?
- 2.3.4 Test der Threshold-Voltage
- 2.4 Positive und Negative Logik
- 2.5 Analoge und digitale Eingänge
- 2.6 Sync hrone und asynchrone Abtastung
- 2.6.1 Synchrone Abtastung
- 2.6.2 Asynchrone Abtastung
- 2.6.3 Wann nutzt man die synchrone oder asynchrone Abtastung?
- 2.7 Buffer- und Stream-Modus
- 2.7.1 Buffer-Mode
- 2.7.2 Stream-Mode
- 2.7.3 Vor- und Nachteile
- 2.8 USB-Anschluss
- 2.9 Einfache und komplexe Trigger
- 2.10 Checkliste für die Auswahl eines Logikanalysators
- 2.10.1 Eine Checkliste für die eigenen Anforderungen
- 2.10.2 Was ist wirklich wichtig?
- 2.10.3 Reine Logikanalysatoren
- 2.10.4 Mixed-Signal Geräte
- 2.10.5 Die Qual der Wahl
- 3 Protokolle und Hardware
- 3.1 Versuchsschaltungen
- 3.1.1 Benötigte Hardware
- 3.1.2 Weitere Hilfsmittel
- 3.2 Bedienkonzepte der Software
- 3.3 Der I²C Bus
- 3.3.1 Die I²C Wetterstation
- 3.3.2 Eine I²C Analyse
- 3.3.3 Quellcode Wetterstation
- 3.4 Der SPI-Bus
- 3.4.1 Raspberry Pi Pico mit grafischem SPI-Display
- 3.4.2 SPI-Analyse
- 3.4.3 Quellcode SPI-Display
- 3.5 UART / RS-232
- 3.5.1 Raspberry Pi Pico und die serielle Datenübertragung
- 3.5.2 UART-Analyse
- 3.5.3 Quellcode UART Pico
- 3.6 NeoPixel und WS281x
- 3.6.1 RGB-LED Adapterplatine
- 3.6.2 WS 28xx Analyse
- 3.6.3 Quellcode RGB-LED
- 3.7 HD44780 LCD-Display
- 3.7.1 Bus Pirate und LCD-Adapter
- 3.7.2 HD44780 Analyse
- 3.8 Das 1-Wire Protokoll
- 3.8.1 Quellcode DS1820
- 3.9 Abschließende Bemerkungen zu den Protokollen
- 4 Fallstricke
- 4.1 Fehler und Probleme bei Messungen
- 4.2 Die Tastköpfe
- 4.3 Der ideale Testaufbau
- 4.4 Ground L oops
- 4.5 Masseverbindungen bei hohen Frequenzen
- 4.6 Probe Loading
- 4.7 Der ric htige Kontaktpunkt
- 4.8 Eingangsspannungsbereich
- 4.9 Einen Logikanalysator als Oszilloskop verwenden
- Nachwort
- A1 - Anhang - Arbeitsumgebung einrichten
- A1.1 Raspberry Pi Pico und Thonny mit MicroPython
- A1.2 Raspberry Pi Pico und Thonny mit CircuitPython
- A1.3 Arduino UNO und die Arduino IDE
- A1.4 Raspberry Pi und Python
- Literaturverzeichnis
- Stichwortverzeichnis
